金屬材料腐蝕的分類(lèi)及特點(diǎn)

1.1點(diǎn)蝕
點(diǎn)蝕又稱(chēng)坑蝕和小孔腐蝕。點(diǎn)蝕有大有小，一般情況下，點(diǎn)蝕的深度要比其直徑大的多。點(diǎn)蝕經(jīng)常發(fā)生在表面有鈍化膜或保護膜的金屬上。由于金屬材料中存在缺陷、雜質(zhì)和溶質(zhì)等的不均一性，當介質(zhì)中含有某些活性陰離子（如Cl－）時(shí)，這些活性陰離子首先被吸附在金屬表面某些點(diǎn)上，從而使金屬表面鈍化膜發(fā)生破壞。一旦這層金屬腐蝕鈍化膜被破壞又缺乏自鈍化能力時(shí)，金屬表面就發(fā)生腐蝕。這是因為在金屬表面缺陷處易漏出機體金屬，使其呈活化狀態(tài)，而鈍化膜處仍為鈍態(tài)，這樣就形成了活性—鈍性腐蝕電池，由于陽(yáng)極面積比陰極面積小得多，陽(yáng)極電流密度很大，所以腐蝕往深處發(fā)展，金屬表面很快就被腐蝕成小孔，這種現象被稱(chēng)為點(diǎn)蝕. 　

   　在石油、化工的腐蝕失效類(lèi)型統計中，點(diǎn)蝕約占20%～25%。流動(dòng)不暢的含活性陰離子的介質(zhì)中容易形成活性陰離子的積聚和濃縮的條件，促使點(diǎn)蝕的生成。粗糙的表面比光滑的表面更容易發(fā)生點(diǎn)蝕。PH值降低、溫度升高都會(huì )增加點(diǎn)蝕的傾向。氧化性金屬離子（如Fe3+、Cu2+、Hg2+等）能促進(jìn)點(diǎn)蝕的產(chǎn)生。但某些含氧陰離子（如氫氧化物、鉻酸鹽、硝酸鹽和硫酸鹽等）能防止點(diǎn)蝕. 　　點(diǎn)蝕雖然失重不大，但由于陽(yáng)極面積很小，所以腐蝕速率很快，嚴重時(shí)可造成設備穿孔，使大量的油、水、氣泄漏，有時(shí)甚至造成火災、爆炸等嚴重事故，危險性很大。點(diǎn)蝕會(huì )使晶間腐蝕、應力腐蝕和腐蝕疲勞等加劇，在很多情況下點(diǎn)蝕是這些類(lèi)型腐蝕的起源.
1.2 縫隙腐蝕
在電解液中，金屬與金屬或金屬與非金屬表面之間構成狹窄的縫隙，縫隙內有關(guān)物質(zhì)的移動(dòng)受到了阻滯，形成濃差電池，從而產(chǎn)生局部腐蝕，這種腐蝕被稱(chēng)為縫隙腐蝕?？p隙腐蝕常發(fā)生在設備中法蘭的連接處，墊圈、襯板、纏繞與金屬重疊處，它可以在不同的金屬和不同的腐蝕介質(zhì)中出現，從而給生產(chǎn)設備的正常運行造成嚴重障礙，甚至發(fā)生破壞事故。對鈦及鈦合金來(lái)說(shuō)，縫隙腐蝕是最應關(guān)注的腐蝕現象。介質(zhì)中，氧氣濃度增加，縫隙腐蝕量增加；PH值減小，陽(yáng)極溶解速度增加，縫隙腐蝕量也增加；活性陰離子的濃度增加，縫隙腐蝕敏感性升高。但是，某些含氧陰離子的增加會(huì )減小縫隙腐蝕量.
1.3 應力腐蝕
材料在特定的腐蝕介質(zhì)中和在靜拉伸應力（包括外加載荷、熱應力、冷加工、熱加工、焊接等所引起的殘余應力，以及裂縫銹蝕產(chǎn)物的楔入應力等）下，所出現的低于強度極限的脆性開(kāi)裂現象，稱(chēng)為應力腐蝕開(kāi)裂.  金屬腐蝕
       應力腐蝕開(kāi)裂是先在金屬腐蝕蝕敏感部位形成微小凹坑，產(chǎn)生細長(cháng)的裂縫，且裂縫擴展很快，能在短時(shí)間內發(fā)生嚴重的破壞。應力腐蝕開(kāi)裂在石油、化工腐蝕失效類(lèi)型中所占比例最高，可達50%. 應力腐蝕的產(chǎn)生有兩個(gè)基本條件：一是材料對介質(zhì)具有一定的應力腐蝕開(kāi)裂敏感性；二是存在足夠高的拉應力。導致應力腐蝕開(kāi)裂的應力可以來(lái)自工作應力，也可以來(lái)自制造過(guò)程中產(chǎn)生的殘余應力。據統計，在應力腐蝕開(kāi)裂事故中，由殘余應力所引起的占80%以上，而由工作應力引起的則不足20%. 　　|應力腐蝕過(guò)程一般可分為三個(gè)階段。第一階段為孕育期，在這一階段內，因腐蝕過(guò)程局部化和拉應力作用的結果，使裂紋生核；第二階段為腐蝕裂紋發(fā)展時(shí)期，當裂紋生核后，在腐蝕介質(zhì)和金屬中拉應力的共同作用下，裂紋擴展；第三階段中，由于拉應力的局部集中，裂紋急劇生長(cháng)導致零件的破壞. 　　在發(fā)生應力腐蝕破裂時(shí)，并不發(fā)生明顯的均勻腐蝕，甚至腐蝕產(chǎn)物極少，有時(shí)肉眼也難以發(fā)現，因此，應力腐蝕是一種非常危險的破壞. 　　一般來(lái)說(shuō)，介質(zhì)中氯化物濃度的增加，會(huì )縮短應力腐蝕開(kāi)裂所需的時(shí)間。不同氯化物的腐蝕作用是按Mg2+、Fe3+、Ca2+、Na1+、Li1+等離子的順序遞減的。發(fā)生應力腐蝕的溫度一般在50℃～300℃之間. 　　防止應力腐蝕應從減少腐蝕和消除拉應力兩方面來(lái)采取措施。主要是：一要盡量避免使用對應力腐蝕敏感的材料；二在設計設備結構時(shí)要力求合理，盡量減少應力集中和積存腐蝕介質(zhì)；三在加工制造設備時(shí)，要注意消除殘余應力.
1.4 腐蝕疲勞
腐蝕疲勞是在腐蝕介質(zhì)與循環(huán)應力的聯(lián)合作用下產(chǎn)生的。這種由于腐蝕介質(zhì)而引起的抗腐蝕疲勞性能的降低，稱(chēng)為腐蝕疲勞。疲勞破壞的應力值低于屈服點(diǎn)，在一定的臨界循環(huán)應力值（疲勞極限或稱(chēng)疲勞壽命）以上時(shí)，才會(huì )發(fā)生疲勞破壞。而腐蝕疲勞卻可能在很低的應力條件下就發(fā)生破斷，因而它是很危險的. 　　影響材料腐蝕疲勞的因素主要有應力交變速度、介質(zhì)溫度、介質(zhì)成分、材料尺寸、加工和熱處理等。增加載荷循環(huán)速度、降低介質(zhì)的PH值或升高介質(zhì)的溫度，都會(huì )使腐蝕疲勞強度下降。材料表面的損傷或較低的粗糙度所產(chǎn)生的應力集中，會(huì )使疲勞極限下降，從而也會(huì )降低疲勞強度.
1.5 晶間腐蝕
晶間腐蝕是金屬材料在特定的腐蝕介質(zhì)中，沿著(zhù)材料的晶粒間界受到腐蝕，使晶粒之間喪失結合力的一種局部腐蝕破壞現象。受這種腐蝕的設備或零件，有時(shí)從外表看仍是完好光亮，但由于晶  金屬腐蝕
粒之間的結合力被破壞，材料幾乎喪失了強度，嚴重者會(huì )失去金屬聲音，輕輕敲擊便成為粉末. 　　據統計，在石油、化工設備腐蝕失效事故中，晶間腐蝕約占4%～9%，主要發(fā)生在用軋材焊接的容器及熱交換器上. 　　一般認為，晶界合金元素的貧化是產(chǎn)生晶間腐蝕的主要原因。通過(guò)提高材料的純度，去除碳、氮、磷和硅等有害微量元素或加入少量穩定化元素（鈦、鈮），以控制晶界上析出的碳化物及采用適當的熱處理制度和適當的加工工藝，可防止晶間腐蝕的產(chǎn)生.
1.6 均勻腐蝕
均勻腐蝕是指在與環(huán)境接觸的整個(gè)金屬表面上幾乎以相同速度進(jìn)行的腐蝕。在應用耐蝕材料時(shí)，應以抗均勻腐蝕作為主要的耐蝕性能依據，在特殊情況下才考慮某些抗局部腐蝕的性能.
1.7 磨損腐蝕（沖蝕）
由磨損和腐蝕聯(lián)合作用而產(chǎn)生的材料破壞過(guò)程叫磨損腐蝕。磨損腐蝕可發(fā)生在高速流動(dòng)的  金屬腐蝕
流體管道及載有懸浮摩擦顆粒  金屬腐蝕
流體的泵、管道等處。有的過(guò)流部件，如高壓減壓閥中的閥瓣（頭）和閥座、離心泵的葉輪、風(fēng)機中的葉片等，在這些部位腐蝕介質(zhì)的相對流動(dòng)速度很高，使鈍化型耐蝕金屬材料表面的鈍化膜，因受到過(guò)分的機械沖刷作用而不易恢復，腐蝕率會(huì )明顯加劇，如果腐蝕介質(zhì)中存在著(zhù)固相顆粒，會(huì )大大加劇磨損腐蝕.
1.8 氫脆;
金屬材料特別是鈦材一旦吸氫，就會(huì )析出脆性氫化物，使機械強度劣化。在腐蝕介質(zhì)中，金屬腐蝕反應析出的氫及制造過(guò)程中吸收的氫，是金屬中氫的主要來(lái)源。金屬的表面狀態(tài)對吸氫有明顯的影響，研究表明，鈦材的研磨表面吸氫量最多，其次為原始表面，而真空退火和酸洗表面最難吸氫。鈦材在大氣中氧化處理能有效防止吸氫.

隗（yu)小姐：136 2020 3959

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